膜污染是指廢水中的微粒、膠體粒子或溶質(zhì)分子與膜發(fā)生物理化學(xué)相互作用或因濃度極化,使某些溶質(zhì)在膜表面的濃度超過其溶解度而引起的在膜表面或膜孔內(nèi)吸附、沉積,造成膜孔徑變小或堵塞,使膜產(chǎn)生透過流量與分離特性的不可逆變化現(xiàn)象。進(jìn)水水質(zhì)、膜材料、膜結(jié)構(gòu)以及操作條件均是導(dǎo)致膜污染的因素,一般膜污染的種類包括:無機(jī)物(CaSO4,CaCO3,磷酸鈣,SiO2,硅酸鹽,無機(jī)膠體),有機(jī)物(蛋白質(zhì),碳水化合物,微生物,有機(jī)膠體,腐殖質(zhì))。
防止膜污染的一般方法有:進(jìn)水預(yù)處理、投加抗垢劑、改善操作條件。
1進(jìn)水預(yù)處理包括殺菌、調(diào)節(jié)pH、去除懸浮物、軟化等。
2抗垢劑包括酸清洗劑、堿清洗劑、螯合劑、表面活性劑、酶劑。
3改善操作條件中的料液流速、壓力,促進(jìn)料液側(cè)湍流可防止膜污染。高的料液流速
可以減小濃差極化或沉積層的形成,提高透水量。在濃差極化現(xiàn)象不嚴(yán)重的情況下,通過增加壓力來提高透水率,但壓力的提高不可超過臨界壓力。
此外,防止膜污染還應(yīng)考慮正確選擇膜。膜材料的選擇應(yīng)考慮膜的親疏水性、荷電性,因?yàn)槠鋾绊懙侥づc溶質(zhì)間的相互作用的大小,通常認(rèn)為親水性膜及膜材料與溶質(zhì)電荷相同的膜較耐污染。膜孔徑的選擇,在保證能截留所需粒子的前提下,選擇孔徑較大的膜不一定好,因?yàn)楫?dāng)選擇的孔徑與待分離粒子相近時(shí),在壓力的作用下粒子極易堵塞膜面,而當(dāng)選擇的孔徑小于待分離粒子時(shí),由于橫切流作用,粒子的膜面很難停留聚集,因而不易堵塞。在出現(xiàn)下列情形之一時(shí)即應(yīng)進(jìn)行化學(xué)清洗:
1裝置的產(chǎn)水量下降10%~15%;
2裝置的進(jìn)水壓力增加10%~15%;
3裝置各段的壓力差增加15%時(shí);
4裝置的鹽透過率增加50%時(shí)。
膜清洗時(shí)還應(yīng)考慮膜的物化特性和污染物的特性。膜的物化特性指耐酸、耐堿、耐溫性、耐氯性、耐化學(xué)試劑特性。一般來講,各生產(chǎn)廠家對其膜產(chǎn)品的化學(xué)特性應(yīng)給出簡單說明。污染物的特性是指在不同pH溶液中,不同種類鹽及濃度溶液中,不同溫度下的溶解性、荷電性、可氧化性及可酶解性等